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更新時間:2022-08-15 16:33:32瀏覽次數(shù):368次
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結(jié)構(gòu)工程梁柱教學試驗系統(tǒng)
產(chǎn)品型號:FLJ—300KN
一、簡介:
主要用于力學加載試驗和土木工程相關(guān)專業(yè)科研試驗,可方便對墻體、混凝土梁,鋼結(jié)構(gòu)桁架等構(gòu)件進行力學性能試驗,也可進行柱類、梁類、桁架類、框架類、節(jié)點類試驗。普遍應用于構(gòu)件的靜態(tài)力學性能試驗,包括拉伸、壓縮、彎曲、低周疲勞等試驗。采用自平衡設計理念,安裝時無需反力地槽。
可檢測試驗內(nèi)容:
u 混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力試驗
u 混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力試驗
u 混凝土軸壓構(gòu)件承載力試驗
u 混凝土偏壓構(gòu)件承載力試驗
u 磚砌體軸壓承載力試驗
u 磚砌體受剪承載力試驗
u 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件整體失穩(wěn)試驗
u 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件局部失穩(wěn)試驗
u 鋼結(jié)構(gòu)偏壓構(gòu)件平面內(nèi)及平面外失穩(wěn)試驗
u 桁架承載力試驗
u 純彎梁試驗
二、 方案描述
300kN結(jié)構(gòu)力學教學裝置主要由自平衡門式反力架、手動加壓泵站、分離式千斤頂、壓力傳感器、位移傳感器、角鋼焊接鋼桁架、分載粱、關(guān)節(jié)支座、萬向球鉸、力值顯示器、高壓油管、20通道數(shù)據(jù)采集儀等其它必要的附件等組成。
(一)自平衡反力架
1. 反力架主體采用裝配鋼構(gòu)形式,材料選用Q345結(jié)構(gòu)鋼。
2. 采用自平衡設計理念,無需反力地槽。可靈活安裝于普通混凝土地面,
3. 龍門架縱橫梁上布置有對稱吊耳;升降調(diào)整采用起重機吊裝方式調(diào)整;
4. 活動梁采用鉸制螺栓固定式結(jié)構(gòu)(立柱孔配鉸),保證縱橫梁的水平精度及試驗過程中橫梁保持鎖止不動;龍門框架安裝在地面,采用膨脹螺栓固定。
5. 負荷傳感器安裝在油缸下端面,用于測量試驗負荷。負荷傳感器采用高精度柱式拉壓力傳感器。
6. 設計推力300kN,過載能力130%;
7. 各連接面進行精密機械加工,反力架整體進行退火處理,消除殘余應力;
8. 主要安裝面預留安裝接口及功能擴展接口。
9. 主跨大梁采用箱型截面設計,跨中承載力300kN,撓度<l/1500;
10. 所有鋼構(gòu)件均采用Q345B 結(jié)構(gòu)鋼,符合國標檢測標準,各連接面均進行機加工。
11. 采用E5003~E5016 系列焊條焊接。
12. 立柱,大梁焊接角度尺寸公差±35′,焊接件線度尺寸公差±4.5mm(L<4m),±8.0mm(L>4m)。
13. 各鋼構(gòu)件外表面進行噴砂除銹處理后,并立即噴涂環(huán)氧富鋅底漆二遍,面漆二遍。
14. 立柱及所有梁上按模數(shù)設置的孔均采用模鉆或數(shù)控加工的方式,孔間距誤差不大于0.2mm。
15. 標配短柱承臺2個,承臺高度500mm,承臺下端板預留與基座連接接口,承臺上端板預留與關(guān)節(jié)支座類試驗裝置標準接口。
16. 反力架凈高度2.4m,立柱凈間距2m;加載橫梁與基座設計承載力大于300kN;橫梁截面高度不小于300mm,均布豎肋;基座頂部預留兩排安裝孔;鋼構(gòu)表面涂刷防銹漆;
17. 設備總重量約3噸。
18. 為保證試驗加載的穩(wěn)定性,特對橫梁進行了有限分析,模擬承載300KN的承載力。
19.如果后期試驗室建設了反力地槽,可將底部橫梁拆除,與反力地槽連接,將獲得更大的加載范圍.
(二)、桁架
n 單榀角鋼焊接鋼桁架
n 桁架由角鋼焊接組成的具有三角形單元的立體空間結(jié)構(gòu),桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力,從而能充分利用材料的強度,在跨度較大時可比實腹梁節(jié)省材料,減輕自重和增大剛度。
1、材料選用Q235B,手工焊接采用E43系列焊條;
2、簡支跨度2000mm,跨中施加集中荷載時設計較大承載力為4噸;
3、鋼桁架所有桿件均采用雙40*40角鋼焊接
4、預留與簡支梁鉸支座的連接;
5、鋼構(gòu)表面涂刷防銹漆。
6、嚴格按照國家相關(guān)標準設計和制造,滿足科研院校的教學使用。
(三)分載粱
? 分載梁可將承載力分布在不同的作用點上,可分布兩點加載或多點加載。兩點加載時,與試樣之間連接鉸支座,確保載荷的均布施加。該件主要承受彎矩和剪力。
? 1.5m梁 截面尺寸不小于200mm*200mm,采用H型鋼焊接,并焊接加強肋板。承載力300kN,分配梁兩端含專用固定關(guān)節(jié)支座和滾動關(guān)節(jié)支座;
(四)關(guān)節(jié)支座
關(guān)節(jié)支座是將構(gòu)件連接在支承座上的裝置,對構(gòu)件形成一種約束,可沿一定的方向運動或轉(zhuǎn)動或滑動。在實驗中不會背離構(gòu)件,使構(gòu)件按預計的方向運動。
n 300kN簡支梁梁端關(guān)節(jié)支座
1、標配固定端關(guān)節(jié)支座1個,滑動端關(guān)節(jié)支座1個;
2、關(guān)節(jié)支座受壓承載力300kN;
(五)千斤頂
n 300kN分離式液壓千斤頂
是動力裝置和支撐裝置分離的千斤頂,采用液壓方式,用于起重、支撐等工作。300kN加載油缸使用進口密封件,可水平使用,也可以垂直使用。油缸尾部法蘭,活塞桿端配活動關(guān)節(jié)連接形式,拉壓力萬向加載,拉壓力無間隙;
1、壓力300kN,行程200mm;
2、活塞桿端預留與力傳感器連接的接口;
3、標配千斤頂與反力架的連接裝置;
n 手動液壓泵站
手動液壓泵站,是將手動的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能的一種小型液壓泵站。 在配套的油缸使用下,可以進行各類動力作業(yè),可對試樣施加試驗力。
1、較大供油壓力70MPa;
2、雙級泵雙作用;
3、與分離式液壓千斤頂配合使用;
4、泵站配超高壓快速插拔接頭,可實現(xiàn)與千斤頂之間的快速分離與連接;
n 超高壓油管
超高壓油管是高壓油路的組成部分,要求油管需要承受一定的油壓而且有一定的疲勞強度,保證管路的密封要求
1、70Mpa,長度9m;
2、長度可定制,帶快速插拔接頭;
3、為泵站和千斤頂之間提供超高壓液壓油的傳輸通道。
(六)、壓力傳感器
壓力傳感器由電阻應變片和集體材料組成。電阻應變片是壓力傳感器的主要組成部分之一。其工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,然后通過阻值的變化轉(zhuǎn)換成力值KN的變化。
1、額定承載力300kN;
2、安全過載:150% F.S
3、預留與千斤頂活塞桿、球鉸和關(guān)節(jié)支座的連接。
(七)位移計
位移計又稱為位移傳感器,是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量,通過顯示儀表告知人們被測物體的變形量。
1、量程50mm,分辨率0.001mm;
2、與靜態(tài)、動態(tài)電阻應變數(shù)據(jù)采集儀匹配良好。
(八)萬向球鉸
球鉸是一種的空間連接鉸,它有兩個部件組成,球與球殼。該鉸允許兩部件繞公共的球心相對轉(zhuǎn)動,為試件提供端部多向位移約束,釋放旋轉(zhuǎn)約束。球鉸常用于千斤頂加載端,也可以用于提供梁、柱等試驗加載使用。
300kN萬向受壓球鉸
1、承載力300kN;
2、預留與壓力傳感器、被加載試件連接端口。
三、20通道數(shù)據(jù)采集儀
1、 概述
20通道數(shù)據(jù)采集儀是特地為學生實驗設計的靜態(tài)應變測試系統(tǒng),每臺包括20個測量通道,每個測量通道都可以測力、位移或應變。測量時,通過安卓手機或電腦與設備進行通訊,實現(xiàn)采樣控制和數(shù)據(jù)的分析等功能。
1.1 20通道數(shù)據(jù)采集儀:
1.2采樣頻率2Hz/通道。
1.3測量應變范圍:±30000με,分辨率:0.5με。
1.4儀器可直接顯示數(shù)據(jù),也可通過網(wǎng)線連接電腦,通過wifi連接電腦或安卓手機客戶端,所有參數(shù)設置、平衡、采樣和存儲均可在手機上完成,同時顯示所有測點數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)可存儲至手機中,也可與電腦相連,將數(shù)據(jù)存儲至控制電腦內(nèi) 。
2 、應用范圍
2.1可完成全橋、半橋、1/4橋(120Ω三線制)和1/4橋(兩線制公共補償)狀態(tài)的應力應變的測試和分析;
2.2 配合各種橋式傳感器,實現(xiàn)力、荷重、位移等物理量的測量;
3 、特點
3.1 實現(xiàn)多通道并行高速長時間連續(xù)采樣;
3.2 高度集成:模塊化設計的硬件,每個模塊20通道機箱形式;
3.3 每臺計算機可控制多臺采集儀進行采樣,滿足多通道、高精度的測量需求;
3.4 運行于Win2000/XP/7/8操作系統(tǒng),用戶界面友好、操作簡便靈活;
3.5 計算機通過WiFi或以太網(wǎng)與儀器通訊,對采集器進行參數(shù)設置(量程、傳感器靈敏度等)、清零、采樣、停止等操作,并實時傳送采樣數(shù)據(jù)。
5、技術(shù)指標
5.1 測量點數(shù):10或20測點(可測力或應變);
5.2 采樣速率(連續(xù)采樣):2Hz/通道;
5.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器:24位Σ-ΔA/D轉(zhuǎn)換器;
5.4支持橋路連接方式:全橋、半橋、1/4橋(120Ω三線制)和1/4橋(兩線制公共補償);
5.5適用應變片電阻值:
⑴1/4橋(三線制自補償)電阻范圍:120Ω或350Ω(訂貨時確定一種);
⑵1/4橋(兩線制公共補償)、半橋、全橋電阻范圍:60Ω~20000Ω任意設定;
5.6 應變片靈敏度系數(shù):1.0~3.0自動修正;
5.7 供橋電壓:
⑴輸出電壓范圍(DC):2V;
⑵精度:不大于0.1%;
⑶穩(wěn)定度:不大于0.05%/小時;
⑷較大輸出電流:30mA/CH;
5.8 測量應變范圍:±30000με;
5.9 較高分辨率:0.5με;
5.10 系統(tǒng)示值誤差:不大于0.5%±3με;
5.11 零漂:不大于2με/4h;
5.12長導線電阻修正范圍:0.0~100Ω;
5.13 自動平衡范圍:±15000με(應變計阻值的±1.5%);
5.14 配置安卓手機,所有參數(shù)設置、平衡、采樣和存儲均可在手機上完成,同時顯示所有測點數(shù)據(jù);
5.15 數(shù)據(jù)可存儲至手機中,也可與電腦相連,將數(shù)據(jù)存儲至控制電腦內(nèi);
5.16 通訊方式:與手機和平板通訊采用WiFi接口,與計算機通訊采用以太網(wǎng)接口或WiFi接口;配電腦端軟件和安卓手機端軟件
5.17 電源:交流供電(交流220V±10% 50Hz±2%);
5.18 外形尺寸:353mm×291mm×105mm(長×寬×高)便攜機箱。
四、產(chǎn)品配置清單
序號 | 名稱 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | |
1 | 反力架 | 自平衡反力架 | 300kN | 1套 |
短柱承臺 | 高度500mm | 1對 | ||
標配連接錨桿 | 固定設備 | 8根 | ||
2 | 桁架 | 單榀角鋼焊接鋼桁架 | 承載力40KN | 1套 |
3 | 分載粱 | 長度1.5m | 承載力300kN | 1根 |
4 | 關(guān)節(jié)支座 | 梁端關(guān)節(jié)支座 | 300kN | 1付 |
5 | 千斤頂 | 分離式液壓千斤頂 | 300KN | 1臺 |
手動液壓泵站 | 70MPa | 1臺 | ||
超高壓油管 | 70Mpa,長度9m | 2根 | ||
6 | 壓力傳感器 | 壓力傳感器 | 承載力300kN | 1臺 |
7 | 位移計 | 位移傳感器 | 量程50mm | 2只 |
8 | 萬向球鉸 | 萬向受壓球鉸 | 承載力300kN | 1只 |
9 | 應變儀 | 20通道數(shù)據(jù)采集儀 | 支持安卓手機端查看數(shù)據(jù) | 1套 |
標簽 :結(jié)構(gòu)工程梁柱教學試驗系統(tǒng)
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